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地貌地質及巖體結構和穩(wěn)定性分析-全文預覽

2025-09-19 08:39 上一頁面

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【正文】 6412)。 ② 按作圖 (4)作包含 OP 及 OD 的面 FDPG,該面即為所求面的投影 (圖 16411)。 ② 按作圖法 (4)作出包含兩直線的面即 ABDC弧。 ③ 描出 B 點所在的經線 ABC弧,則 ABC 弧即為已知線的垂直面投影 (圖 1648)。( 傾角 )得 P點,聯(lián) OP,即為所求線的投影 (圖 1647)。 ,求作投影。 OP 也為該結構面的法線 (圖 1646)。連結 OG并延與至Q,然后在 OG、 OQ 上按傾角大小 (50176。并在透明紙上按網(wǎng)格度數(shù)標出結構面的走向點 A(NE30176。 舉例說明:如已知結構面產狀走向為 NE30176。如圖 1645(a)中 CDEF為垂直赤子面的平面,與球體相交為一小圓。 經過球體中心的傾斜平面,如圖 1644(a)中 ABCD 與赤平面相交于 A 與 C兩點。 (2)線的 投影:直線與球面相交 A、 B 兩點,如圖 1643中 ABS 成為一平面,所以它的投影是一直線 CD。每 2176。它 成為目前反映節(jié)理和推求各節(jié)理之間的組合關系時,用得最廣的方法。 【例題 12】巖體的工程地質性質首先取決于( )。但當結構面結合力不強,有時又有層間錯動面或軟弱夾層存在,則其強度和變形特性均具各向異性特點,一般沿層面方向的抗剪強度明顯的比垂直層面方向的更低,特別是當有軟弱結構面存在時,更為明顯。 (三 )巖體的工程地質特性 巖體的工程地質性質首先 取決于巖體結構類型與特征,其次才是組成巖體的巖石的性質 (或結構體本身的性質 )。其定義是:巖體單位體積通過的總裂隙數(shù) (裂隙數(shù)/ m3),表達式為: 式中的 Si 為巖體內第 i組結構面的間距; 為該組結構面的裂隙數(shù) (裂隙數(shù)/ m)。 巖體中結構體的形狀和大小是多種多樣的,但根據(jù)其外形特征可大致歸納為:柱狀、塊狀、板狀、楔形、菱形和 錐形等六種基本形態(tài)。微張的結構面,因其兩壁巖石之間常常多處保持點接觸,抗剪強度比張開的結構面大。結構面的抗剪強度與連通程度有關,其剪切破壞的性質亦有區(qū)別。有平直的 (如層理、片理、劈理 )、波狀起伏的 (如波痕的層面、揉曲片理、冷凝形成的舒緩結構面 )、鋸齒狀或不規(guī)則結構面。大者如延展數(shù)十千米,寬度達數(shù)十米的破碎帶;小者如延展數(shù)十厘米至數(shù)十米的節(jié)理,甚至是很微小的不連續(xù)裂隙。 泥化夾層是某些軟弱夾層 (如泥巖、頁巖、千枚巖、凝灰?guī)r、綠泥石片巖、層間錯動帶等 )在地下水作用下形成的可塑粘土,因其摩阻力甚低,工程上要給以很大的注意。其中劈理、節(jié)理、斷層面、層間錯動面等屬于破裂結構面。 火成結構面 是巖漿巖形成過程中形成的,如原生節(jié)理 (冷凝過程中形成 )、流紋面、與圍巖的接觸面、火山巖中的凝灰?guī)r夾層等,其中的圍巖破碎帶或蝕變 帶、凝灰?guī)r夾層等均屬于火成軟弱夾層。 (1)原生結構面 是成巖時形成的,分為沉積的、火成的和變質的三種類型。所以巖 體是指某一地點一種或多種巖石中的各種結構面、結構體的總體。在西部,以風沙、鹽湖 沉積和暫時性水流堆積為主,在鹽湖中儲存了各種化學沉積,為生產和生活提供了極為有用的礦產資源。在沿海地帶,海相為主的地層繼續(xù)發(fā)育。 (四 )全新世 中國的全新世堆積分布極廣,幾乎遍及整個地面,形成地表最上部的一層。與北部馬蘭黃土同期的下蜀亞粘土此時得到充分地發(fā)育,差不多長江中下游的斜坡上它皆存在,它是代替了南部中更新世淺紅土化網(wǎng)紋紅土的另一種土狀堆積。洞穴堆積相對減少。 與早更新世一樣,我國西部的中更新世地層仍以礫石層為主,分布在祁連山山麓及河西走廊、天山山麓及準噶爾盆地北部。在太行山東麓及東北地區(qū)皆有火山巖分布。此外,冰川堆積與火山巖類也較普遍。 二、第四紀地質 (一 )早更新世 中國北部早更新世地層的成因是很復雜的,有河湖相的泥河灣組、三門組等,有土狀堆積的紅色土 B帶,有洞穴堆積,有冰川堆積,有海相堆積,還有火山噴發(fā)堆積。 平原海岸主要發(fā)育于構造沉降區(qū),在波浪作用下形成各種各樣的海積地形。因 此,往往發(fā)育有深水良港。 A. 黃土堆積地貌 B. 黃土侵蝕地貌 C. 黃土潛蝕地貌 D. 高原地貌 答案: A 海岸地貌基本上可分巖岸、平原海岸及生物岸三大類。 黃土柱和黃土橋是在黃土陷 穴區(qū)崩塌之后,殘余的洞頂即構成黃土橋。 黃土陷穴是黃土碟進一步發(fā)展、沉陷,形成深度大于寬度的陷穴。 3)黃土潛蝕地貌 黃土潛蝕地貌是由于地表水局部集 中,沿黃土裂隙下滲、潛蝕作用的結果,因此而產生的一系列黃土潛蝕地貌。 2)黃土侵蝕地貌 黃土侵蝕地貌包括大型的河谷與小型的沖溝。 黃土高原分布在新構造運動上升區(qū),如陜北、隴東和山西高原,是由黃土堆積形成的高而平坦的地面。按主導地質營力分有黃土堆積地貌、黃土侵蝕地貌、黃土潛蝕地貌和黃土重力地貌。沙丘不限于干旱區(qū)和半干旱區(qū),在海濱、湖岸沙灘或古河床風口地段也可形成,但以干旱區(qū)最為常見;而沙垅具有地帶性,僅出現(xiàn)于沙漠區(qū);風積地貌的形成,風的性質,特別是風向、風速有密切關系,其次,沙的供應情況,地面起伏程度也有一定影響。 風蝕谷:風沿著早期河谷 (或盆地 )吹蝕,使谷地進一步擴大,形成風蝕谷。 風蝕石窩:是風沙對巖石表面吹蝕和旋轉磨蝕的結果,在陡壁上雕刻成無數(shù)大小不等的凹坑,直徑長約 20 厘米,深約 10~ 15 厘米,或聚或散,使巖石具有蜂窩狀外貌。 在風力作用地區(qū),在同一時間內,一個地區(qū)是風蝕區(qū),另一個地區(qū)則是風積區(qū),其間的過渡性地段為風蝕 — 風積區(qū),各地區(qū)相應發(fā)育不同數(shù)量的風蝕地貌和風積地貌。按照碎石排列形態(tài),冰凍結構土還可進一步劃分為石環(huán)、石 圈、石多邊形、石條等類型。在乎坦而排水較好的山頂或山坡上,經冰凍風化形成的大小石塊,直接覆蓋在基巖面上。 在大陸性氣候條件下的高緯度極地或亞極地地區(qū),以及高山高原地區(qū),由于降水量很少,所以盡管溫度很低,但缺少冰雪覆蓋,土層直接暴露于地表,從而導致土層中熱量不斷散失 (年平均吸熱量 放熱量 ),引起地溫的逐步下降,于是在土層下部形成了多年不化的凍結層。其主要地貌為冰水扇、冰水沖積平原、冰水階地及冰湖沉積等 。在冰川區(qū)內,這種水流可以形成冰面河、冰下河、冰側溪流及冰下湖、冰面湖等。在地形上,它呈現(xiàn)弧形長堤狀?;兊亩逊e減緩了原始地形的起伏。由基磧組成的地形稱為基磧地形,常見的基磧地形有: 冰 磧丘陵:為比高不大的波狀起伏地形,分布零亂。 冰磧地貌 當冰川融化以后,原來的表磧和內磧墜落到早已形成的底磧上合稱基磧。羊背石平面形狀為橢圓形,長軸方向與冰川運動方向平行,兩邊坡度不對稱,朝向冰川上源面坡度平緩,表面光滑,另一面則呈陡坎,陡坎處巖石有壓裂破碎的現(xiàn)象,因此羊背石可以指示冰川運動的方向。這是因為支冰川的侵蝕能力遠遠小于主冰川,因而支冰川谷底常高于主冰川谷底,當冰川退卻后,支冰川谷懸掛在主冰川谷之上,稱為懸谷。由三個以上的冰斗發(fā)展所構成的尖銳山峰稱為角峰。 1)冰斗 冰斗是在冰川發(fā)展初期階段,冰雪利用自然洼地,塑造的斗狀地面形態(tài)。 【例題 5】坡立谷地貌屬于( )。除包括上述的溶蝕殘余堆積外,還有石鐘乳等化學沉積、重力堆積、地下河湖堆積及生物和文化堆積。溶蝕殘余堆積物常覆蓋于溶蝕洼地、坡立谷及溶洞的底部,或充填于巖溶裂隙及通道之中。 (2)巖溶堆積物 巖溶堆積物包括洞穴沉積和泉華沉積。地下巖溶湖見于較大的溶洞中,這種溶洞主要是處于經常性穩(wěn)定水位以下的。高溫多雨的熱帶及亞熱帶氣候最有利于暗河的形成。 8)伏流、暗河和巖溶泉 伏流與暗河通稱為:地下河系,是巖溶地區(qū)的重要水源。洞穴中存在著溶蝕殘余堆積,石鐘乳、石筍沖積物及崩塌物等多種類型沉積是上述各種作用,存在的證據(jù)。 7)溶洞 溶洞為地下巖溶地貌的主要形態(tài)。 坡立谷又稱 “ 溶蝕平原 ” 。峰叢、峰林、孤峰及溶丘又可總稱為峰林地形,它們是巖溶地區(qū)的主要正地形。有些干谷在暴雨季節(jié)尚排泄部分洪水,則稱半干谷。其表面很少有碎屑物堆積。它平面形態(tài)呈圓或橢圓狀,直徑數(shù)米至數(shù)十米。在溶溝間突起狀的石脊稱石芽。 A. 沖積型 B. 洪積型 C. 沖積 — 洪積型 D. 沖積 — 海積型 答案: C (1)巖溶地貌 可溶性巖層在巖溶作用下,形成的一系列獨特地貌。 濱海平原成因上屬于沖積 — 海積平原??梢苑譃樯角捌皆⒅胁科皆蜑I海平原三部分。 洪積扇是在暴雨季節(jié),山區(qū)洪流沿河谷流出山口時,由于山區(qū)與山麓之間地形相差懸殊,水流出山口后形成散流,水流厚度、流速迅速減??;同時還因地表 水的蒸發(fā)及通過山口松散沉積物時的迅速下滲,使水量大大減小,搬運力急劇減弱,由洪流搬運的碎屑物質在山口處呈扇形堆積形成的。暫時性水流形成的侵蝕地形是侵蝕溝,溝床中的水流堆積物稱沖溝堆積物。 【例題 3】某場地內存在有 “ 醉漢林 ” 、 “ 馬刀樹 ” 等地貌特征,則表明該場地發(fā)生過( )。 (4)滑坡舌和滑坡鼓丘:由于滑體移動,使得在滑體前緣,形成形如舌狀地伸入溝塹低地或河道 中的部分稱滑坡舌。陡壁位于滑體后緣,在平面上呈弧形 (圈椅狀 )。除主滑動面外,還有幾個分支滑動面,構成幾塊滑體。穩(wěn)定的倒石錐坡面常常長滿植物,巖塊的空隙由細粒物質充填壓密,有時被地下水中所含鈣質充填。 的斜坡地帶,在沿坡地帶,風化巖屑以較崩塌為緩慢的速度逐漸地、均勻地撒落于坡下,并形成倒石錐。其巖性成分與組成斜坡的巖性一致,碎屑 呈角礫狀,分選性極差。 崩塌作用的結果是,一方面在坡的上部形成一個新的陡坎地形,其形狀常切入山坡呈圍椅狀,稱崩塌壁。地質工作者研究斜坡,就是為了控制和預防邊坡崩、滑及水土流失。其形態(tài)特征,成因和物質組成均十分復雜。風化殼因富含鐵質而呈紅色。水溶液呈酸性反應,使硅酸鹽、鋁硅酸鹽礦物分解,形成高嶺石、蒙脫石等粘土礦物,故稱高嶺石型風化殼。此類風化殼形成于干旱氣候帶 (荒漠帶 )及溫暖的半干旱氣候帶 (草原帶 )。 — 硫酸鹽型風化殼及硅鋁 — 碳酸鹽型風化殼。巖石在物理風化作用下在原地產生碎裂,形成巖屑型風化殼。 風化殼中常含有多種有用礦產,風化成因的鐵、錳、鎳、鈷、鋁礦床是這些礦種中的主要類型。在地殼表層不同深度由于風化作用的因素、方式和強度不同,致使在垂直剖面上形成具有不同成分和結構的多層殘積物,由這些殘積物所構成的復雜剖面稱為風化殼。地貌形成的物質基礎是巖石和地質構造。 任何一種地貌形態(tài)的特點,都可以通過描述其地貌形態(tài)特征和形態(tài)測量特征反映出來。 A. 地形面 B. 地形線 C. 地形點 D. 走向線 答案: D 地形面:可能是平面、曲 面或波狀面。 一、主要地貌形態(tài)的特征與成因 地貌形態(tài)是由地貌基本要素所構成。 二、重點、難點: 各種地貌形態(tài)的特征和成因、巖體結構面和結構體的類型和特征以及根據(jù)結構面和臨空面的關系進行穩(wěn)定分析。 ② 巖體結構和穩(wěn)定分析 巖體結構面和結構體的類型和特征:赤平極射投影等結構面的圖示方法;根據(jù)結構面和臨空面的關系進行穩(wěn)定分析。第四紀是地球發(fā)展的最新階段,它包括更新世和全新世。 【例題 1】構成地貌形態(tài)的地貌基本要素中不包括( )。 地形點:兩條 (或幾條 )地形線的交點,或孤立的微地形體構成地形點,這實際上是大小不同的一個區(qū)域,例如山脊線相交構成山峰點或山鞍點、山坡轉折點和河谷裂點等。 地貌的成因研究,涉及地貌形成的物質基礎,地貌形成的動力和影響地貌形成發(fā)展的因素。 (一 )殘積物及風化殼 地殼表層巖石遭受風化作用后,在原地形成的松散堆積物稱殘積物 (層 )。由于風化作用的復雜性和基巖的性質不同,風 化殼可以由單一的殘積層組成,也可以由多層殘積層組成。據(jù)此可把風化殼劃分為下列四個主要類型: (機械風化殼 )。 巖屑型風化殼主要形成于寒冷氣候帶 (凍原帶 ),由于氣溫低;化學元素極不活躍,僅有微弱的化學風化作用,使部分硅酸鹽礦物風化成水云母和水綠泥石等風化程度低的礦物。此階段的典型礦物是石膏、方解石等,因水溶液呈堿性,有時可形成水云母等粘土礦物。在化學風化作用深入進行下,鈣、鎂、鉀、鈉等元素全部被析出,硅也大量遷移。在化學風化作用進行較為徹底的情況下,硅酸鹽礦物已全部分解,可以遷移的元素均已析出,形成硅、三價鐵、鋁的氧化物。 A. 殘積物 B. 沖積物 C. 坡積物 D. 冰積物 答案: A (二 )斜坡地貌與斜坡堆積物 斜坡地貌是自 然界分布最廣泛的地形形態(tài)之一,它包括山坡、岸坡和人工斜坡。另一類由于組成物質松散,易受水流沖刷造成水土流失,促使耕地破壞和水庫淤塞。崩塌作用常發(fā)生在坡度很陡的斜坡地帶,如具懸崖的狹谷地帶和海、湖岸地帶。它包括巨大的崩塌巖塊;巖塊碰撞及
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